摘 要：雖然在安裝之初都配備了防雷系統(tǒng)，地處雷雨多發(fā)地區(qū)的全向信標(biāo)臺站，每年的雷雨季節(jié)遭受雷擊的概率依然很大，給設(shè)備保障部門帶來很大的壓力。文章從某臺站遭受雷擊故障檢修出發(fā)，探討對防雷系統(tǒng)的改進(jìn)措施，避免類似情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：DVOR全向信標(biāo)；雷擊；改進(jìn)措施

引言

我國民航無論是在空管系統(tǒng)或還是在地方機(jī)場，無論是在終端區(qū)還是在航路上，多普勒全向信標(biāo)（DVOR）的利用越來越多。配合測距儀（DME）提供航路及終端區(qū)引導(dǎo)。地處雷暴多發(fā)地區(qū)的設(shè)備經(jīng)常遭到雷擊，造成設(shè)備故障。作者在對某全向信標(biāo)故障排查過程和防雷系統(tǒng)改進(jìn)和全國同行做個(gè)探討，希望能對大家有所幫助，共同提高設(shè)備保障能力和對雷擊故障的快速檢修，并其做到前車之鑒的作用，減少雷擊發(fā)生的概率。

1 故障現(xiàn)象

該全向信標(biāo)臺站處于華東某大型機(jī)場內(nèi)，設(shè)備是由THALES公司生產(chǎn)的DVOR4000型。2015年4月5日22：20分，值班員發(fā)現(xiàn)全向信標(biāo)遙控器告警，嘗試?yán)眠b控電腦連接設(shè)備，發(fā)現(xiàn)無法與發(fā)射機(jī)正常連接。由于當(dāng)時(shí)機(jī)場雷雨非常強(qiáng)烈，初步判斷設(shè)備遭受雷擊所致。搶修人員到臺后檢查發(fā)現(xiàn)，全向信標(biāo)雙機(jī)故障關(guān)機(jī)，主要監(jiān)控參數(shù)都處于告警狀態(tài)，設(shè)備無法正常開啟。

2 分析過程及整改措施

2.1 初步判斷故障位置

將設(shè)備放置監(jiān)控器旁路狀態(tài)開機(jī)，檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備雙發(fā)射機(jī)都存在同樣的故障現(xiàn)象，判斷應(yīng)是公用部分遭受雷擊所致。全向信標(biāo)公用部分主要包括ASU機(jī)柜，發(fā)射天線陣及電纜，監(jiān)控回路及電纜，電源系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。設(shè)備在監(jiān)控旁路狀態(tài)下可以開啟，可以轉(zhuǎn)換機(jī)，說明各電源模塊供電正常，控制系統(tǒng)工作正常。由于ASU機(jī)柜和天線系統(tǒng)屬于發(fā)射部分，監(jiān)控天線及電纜屬于檢測部分。為了進(jìn)一步判斷故障位置，我們將外場測試儀接至監(jiān)控天線進(jìn)入機(jī)柜前的最后一個(gè)端口，如果外場測試儀顯示參數(shù)正常，說明設(shè)備的發(fā)射部分正常，故障在監(jiān)控器上。如果顯示參數(shù)不正常，則故障點(diǎn)應(yīng)在前端。實(shí)際檢查中，在監(jiān)控信號最后進(jìn)入機(jī)柜前，利用外場測試儀檢測到的參數(shù)依然是告警狀態(tài)。

由于監(jiān)控回路中包括監(jiān)控天線和電纜以及衰減器和防雷模塊及功率分配器，逐級向前檢查。直至在衰減器前端，外場測試儀檢測到正常的全向信標(biāo)監(jiān)控參數(shù)，說明該衰減器損壞，導(dǎo)致監(jiān)控信號無法送達(dá)監(jiān)控器，進(jìn)而造成監(jiān)控器無法檢測到正常的參數(shù)，以致設(shè)備雙機(jī)告警關(guān)機(jī)。更換衰減器，重新開機(jī)檢查，設(shè)備主要參數(shù)回復(fù)正常，可以開機(jī)。監(jiān)控回路檢修示意如圖1。

2.2 BIAT參數(shù)預(yù)警

設(shè)備開機(jī)后，主要參數(shù)正常。但設(shè)備依然存在其他預(yù)警現(xiàn)象。檢查發(fā)現(xiàn)監(jiān)控顯示設(shè)備ASU BIAT參數(shù)不正常，從而形成預(yù)警。在設(shè)備控制軟件中，打開對應(yīng)預(yù)警數(shù)據(jù)窗口，在ASU各電壓檢測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)預(yù)警。首先懷疑在ASU機(jī)柜中存在故障，在ASU機(jī)柜中，隨意選取幾個(gè)電壓測試點(diǎn)，利用萬用表實(shí)際測量發(fā)現(xiàn)，各點(diǎn)電壓值均正常。而在監(jiān)控器顯示中則混亂不堪。即說明ASU機(jī)柜送出到監(jiān)控器的數(shù)據(jù)是正常的。由于ASU機(jī)柜和發(fā)射機(jī)機(jī)柜通信中利用的是ASU-INT板件，再將數(shù)據(jù)送到監(jiān)控器，已經(jīng)證明監(jiān)控器是正常的。所以更換ASU-INT板件，預(yù)警現(xiàn)象消除。該板件在日后的維修中，更換了部分元器件后修復(fù)。

2.3 發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)無法讀寫

設(shè)備至此主要功能恢復(fù)，但在檢修完成后的穩(wěn)定觀察期，對設(shè)備的幾次轉(zhuǎn)換機(jī)操作中，容易造成發(fā)射數(shù)據(jù)丟失，或者無法通過監(jiān)控軟件調(diào)取和上傳理應(yīng)保存在MSG-S中的數(shù)據(jù)。兩部發(fā)射機(jī)均存在此現(xiàn)象。懷疑強(qiáng)大的感應(yīng)雷電信號造成兩塊MSG-S不穩(wěn)定，更換后正常。至此，設(shè)備全部恢復(fù)正常。

2.4 原因分析

由于故障發(fā)生時(shí)，該機(jī)場區(qū)域內(nèi)雷電活動非常強(qiáng)烈，正常的雷電經(jīng)避雷針和引下線入地。某些直擊到地面的雷電信號，通過監(jiān)控電纜竄入監(jiān)控回路，將衰減器擊毀，監(jiān)控信號無法送達(dá)監(jiān)控器處理， 造成雙機(jī)無法開啟的故障現(xiàn)象。由于該全向信標(biāo)的監(jiān)控電纜在進(jìn)入機(jī)房后，在安裝時(shí)把電纜從發(fā)射機(jī)機(jī)柜內(nèi)部，由下至上連接到監(jiān)控器MSP，在由下至上的過程中，正好經(jīng)過兩塊MSG-S和ASU-INT的背后，距離非常近，雷電信號在經(jīng)過時(shí)通過感應(yīng)損壞了這三塊板件，從而造成BIAT參數(shù)預(yù)警和發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)無法讀寫的現(xiàn)象。ASU-INT及MSG-S損壞分析如圖2。（注：DVOR4000 VHF OMNIDIRECTIONAL RADIO RANGE TECHNICAL MANUAL PART 2）

2.5 改進(jìn)措施

針對此次雷擊的教訓(xùn)，我們對該設(shè)備的防雷系統(tǒng)進(jìn)行如下改進(jìn)：

第一，為防止雷電經(jīng)監(jiān)控電纜竄入室內(nèi)，損壞監(jiān)控板件，同時(shí)防止雷電信號對監(jiān)控天線的破壞，對監(jiān)控電纜兩端均進(jìn)行了外皮接地改造。

第二，將監(jiān)控電纜室內(nèi)部分從機(jī)柜中移出，經(jīng)機(jī)柜外送到發(fā)射機(jī)機(jī)柜頂端，再經(jīng)衰減器和防雷模塊接到監(jiān)控器上。此模塊屬于設(shè)備自帶，監(jiān)控電纜進(jìn)入室內(nèi)時(shí)有第一級防雷，由防雷公司安裝于地板下。

第三，經(jīng)防雷公司檢測后，對此次雷擊后部分不穩(wěn)定的SPD進(jìn)行更換。以確保防雷系統(tǒng)的有效性。

3 結(jié)束語

在此次雷擊故障檢修中，由于設(shè)備損壞部件較多，總計(jì)有一個(gè)衰減器，一塊ASU-INT，兩塊MSG-S遭到雷擊，從而給設(shè)備恢復(fù)造成一定難度。通過這個(gè)案例我們發(fā)現(xiàn)，雖然各類導(dǎo)航設(shè)備都配備了防雷系統(tǒng)，但并不代表就萬無一失了。應(yīng)通過日常檢查和其他設(shè)備雷擊案例分析，持續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)防雷系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，不斷改進(jìn)，減少雷擊災(zāi)害的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]倪育德，包毅.多普勒全向信標(biāo)[D].天津：中國民航大學(xué)，2005.

[2]THALES ATM DVOR4000 VHF OMNIDIRECTIONAL RADIO RANGE TECHNICAL MANUAL